(57)【要約】  所定の回転軸を中心にして楕円を回転させたときにできる楕円体の内周面の一部又は全部によって構成された楕円鏡を用いた光学ユニットに関し、整った光を、照射面積を変えて出力する。  光源２１から発せられた光に由来する光Ｌｓが拡散し始める所定点１１０と、所定の回転軸Ｒ１を中心にして楕円を回転させたときにできる楕円体の内周面の一部又は全部によって構成され回転軸Ｒ１上に第１焦点ｆ１および第２焦点ｆ２を有し、第１焦点ｆ１が所定点１１０に一致し、所定点１１０を通過してきた光Ｌ１１，２１，３１を反射する楕円鏡１１１と、第１焦点ｆ１が所定点１１０に一致した状態を保ったまま、所定点１１０を通過してきた光Ｌ１１，２１，３１が楕円鏡１１１に当たる楕円鏡１１１上の位置を調整可能な調整手段１１３とを備える。
2011013627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発せられた光に由来する光が拡散し始める所定点と、
所定の回転軸を中心にして楕円を回転させたときにできる楕円体の内周面の一部又は全部によって構成され該回転軸上に第１焦点および第２焦点を有し、該第１焦点が前記所定点に一致し、該所定点を通過してきた光を反射する楕円鏡と、
前記第１焦点が前記所定点に一致した状態を保ったまま、前記所定点を通過してきた光が前記楕円鏡に当たる該楕円鏡上の位置を調整可能な調整手段とを備え、
前記調整手段が、前記所定点を通過して前記楕円鏡に到達するまでの拡散光の進む方向および該拡散光の拡がる角度のうち少なくともいずれか一方を前記第１焦点を前記所定点に一致させた状態で変更するものであることを特徴とする光学ユニット。
【請求項２】
光源から発せられた光に由来する光が拡散し始める所定点と、
所定の回転軸を中心にして楕円を回転させたときにできる楕円体の内周面の一部又は全部によって構成され該回転軸上に第１焦点および第２焦点を有し、該第１焦点が前記所定点に一致し、該所定点を通過してきた光を反射する楕円鏡と、
前記第１焦点が前記所定点に一致した状態を保ったまま、前記所定点を通過してきた光が前記楕円鏡に当たる該楕円鏡上の位置を調整可能な調整手段とを備え、
前記調整手段が、前記所定点を通過して前記楕円鏡に到達するまでの拡散光の光軸に該所定点で交わる回動軸を回動中心にして前記楕円鏡を回動させるものであることを特徴とする光学ユニット。
【請求項３】
入射した平行光が反射あるいは屈折して集束する集束点が前記第２焦点に一致し、該第２焦点を通過してきた光を反射あるいは屈折させて平行光を生成する光学部材を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載の光学ユニット。
【請求項４】
前記調整手段で調整された、前記所定点を通過してきた光が前記楕円鏡に当たる該楕円鏡上の位置を、同じ位置に保ったまま、前記第１焦点を回動中心にして前記楕円鏡を回動させる方向変更手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項記載の光学ユニット。
【請求項５】
前記所定点と前記楕円鏡との間に光路補正部材を有するものであり、
前記光路補正部材が、
前記所定点の位置に設けられた入射口から出射口に向けて漸次拡径し、内周面が該入射口から入射した光を反射するともに外周面も光を反射し、該入射口と該出射口の間に前記楕円鏡の焦点が位置した内側反射鏡と、
光を反射する内周面が前記内側反射鏡の外周面とは間隔をあけて該外周面を取り囲むように配置され、該内周面と該内側反射鏡における入射口との間に位置する入射側開口、および該内周面と該内側反射鏡における出射口との間に位置する出射側開口を有し、該内周面が該入射側開口から該出射側開口に向けて漸次拡径した外側反射鏡と、
前記入射口および前記入射側開口から入射した光が、前記楕円鏡から見て、該入射口および前記出射口の間に集束していることになるように該光に作用するレンズとを備えたことを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の光学ユニット。
【請求項６】
前記楕円鏡で反射された光の照射を受けるスクリーンを備え、
前記スクリーンは、前記調整手段によって回動する楕円鏡の前記第２焦点の位置を基準に配置されたものであることを特徴とする請求項２記載の光学ユニット。
【請求項７】
前記所定点を通過して前記楕円鏡に到達するまでの拡散光の進む方向および該拡散光の拡がる角度のうち少なくともいずれか一方を前記第１焦点を前記所定点に一致させた状態で変更する第２の調整手段を備えたことを特徴とする請求項６記載の光学ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の回転軸を中心にして楕円を回転させたときにできる楕円体の内周面の一部又は全部によって構成された楕円鏡を用いた光学ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、上記楕円鏡や所定の回転軸を中心にして放物線を回転させたときにできる放物面を反射面として有する放物面鏡を用いた光学ユニットが知られている（例えば、特許文献１、２等参照）。特許文献１に記載された光学ユニットは、光束の向きや光の断面形状（照射形状，スポット形状）を調整できるようにしている。この特許文献１に記載された光学ユニットでは、光束の向きを変えようとすると断面形状も変わってしまう。この光学ユニットには、放物面鏡を動かす移動機構が設けられており、変わってしまった断面形状は、その移動機構によって放物面鏡を動かすことである程度は補正することができる。ところが、特許文献１に記載された光学ユニットでは、照射面積（スポット面積）を調整することは全くできない。一方、特許文献２に記載された光学ユニットでは、放物面鏡を動かすことで、照射面積を調整することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−６６１０４号公報
【特許文献２】特開平２−２２６２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献２に記載された光学ユニットでは、放物面鏡に入射する光の光軸に沿ってその放物面鏡を動かすため、放物面鏡の焦点位置は無視され、放物面鏡で反射された光は乱れた光になって、その光を利用することは困難になる。【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、整った光を、照射面積を変えて出力することができる光学ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を解決する本発明の第１の光学ユニットは、光源から発せられた光に由来する光が拡散し始める所定点と、
所定の回転軸を中心にして楕円を回転させたときにできる楕円体の内周面の一部又は全部によって構成されその回転軸上に第１焦点および第２焦点を有し、その第１焦点が上記所定点に一致し、その所定点を通過してきた光を反射する楕円鏡と、
上記第１焦点が上記所定点に一致した状態を保ったまま、上記所定点を通過してきた光が上記楕円鏡に当たるその楕円鏡上の位置を調整可能な調整手段とを備えたことを特徴とする。【０００７】
上記目的を解決する本発明の第２の光学ユニットは、光源から発せられた光に由来する光が拡散し始める所定点と、
所定の回転軸を中心にして楕円を回転させたときにできる楕円体の内周面の一部又は全部によって構成され該回転軸上に第１焦点および第２焦点を有し、該第１焦点が前記所定点に一致し、該所定点を通過してきた光を反射する楕円鏡と、
前記第１焦点が前記所定点に一致した状態を保ったまま、前記所定点を通過してきた光が前記楕円鏡に当たる該楕円鏡上の位置を調整可能な調整手段とを備え、
前記調整手段が、前記所定点を通過して前記楕円鏡に到達するまでの拡散光の光軸に該所定点で交わる回動軸を回動中心にして前記楕円鏡を回動させるものであることを特徴とする。【０００８】
上記光源から発せられた光は、拡散光であってもよいし、平行光であってもよい。また、上記光源から発せられた光に由来する光とは、その光そのものであってもよいし、その光が反射や屈折した光であってもよい。上記所定点は、光源から発せられた光に由来する光が集束する点であってもよいし、所定の点光源が配置された点であってもよい。ここにいう点光源とは、通常、光が集束する集束点よりも小さい光源（例えば、極めて小径の発光ダイオード等）であることが好ましい。上記所定点が、集束点であっても点光源であっても、その所定点から光が拡散していくことになる。すなわち、上記所定点は拡散光の起点になる点である。また、光とは、電磁波のうち、反射や屈折を利用してその進路を人為的に操作することのできる、電波やＸ線等を含む広い概念のものである（以下、同じ。）。【０００９】
本発明の光学ユニットによれば、上記楕円鏡で反射された光は上記第２焦点に集束し、
整った光として取り出すことが可能である。さらに、上記調整手段によって、照射面積を変えて光を出力することができる。【００１０】
また、本発明の光学ユニットにおいて、入射した平行光が反射あるいは屈折して集束する集束点が上記第２焦点に一致し、その第２焦点を通過してきた光を反射あるいは屈折させて平行光を生成する光学部材を備えたものであってもよい。【００１１】
上述のごとく、上記楕円鏡で反射された光は上記第２焦点に集束する。この第２焦点に集束した光から上記光学部材は平行光を簡単に生成することができる。ここにいう光学部材は、所定の回転軸を中心にして放物線を回転させたときにできる放物面を反射面として有する放物面鏡等であってもよい。【００１２】
さらに、本発明の光学ユニットにおいて、上記調整手段が、上記所定点を通過して上記楕円鏡に到達するまでの拡散光の進む方向およびその拡散光の拡がる角度のうち少なくともいずれか一方を上記第１焦点を上記所定点に一致させた状態で変更可能なものであってもよい。【００１３】
ここで、上記調整手段が、上記所定点に集束する光の光路を上記第１焦点を回動中心にして回動させるものであってもよく、例えば、上記所定点に集束する光を発する光源ユニットを備え、上記調整手段が、上記所定点を回動中心にして上記光源ユニットを回動させるものであってもよい。また、上記調整手段が、上記所定点に設けられその所定点の位置を回転中心にして回転することで上記楕円鏡に対する向きを変更可能な、上記所定点に集束する光を反射する反射部材（例えば平面鏡）であってもよい。さらには、その反射部材およびその楕円鏡の双方を動かす移動機構を備えた態様であってもよい。またさらに、上記反射部材および上記楕円鏡の双方を速度差をもって、上記所定点を通過してきた光が上記楕円鏡上の同じ位置に当たるように動かす移動機構を備えた態様であってもよい。すなわち、上記移動機構は、上記所定点を通過してきた光が上記楕円鏡上の同じ位置に当たるようにその楕円鏡に追従させて上記反射部材を動かすものであってもよい。また、上記移動機構は、上記楕円鏡を所定の角速度で回動させるとともに、上記反射部材をその所定の角速度の１／２の角速度で回動させるものであってもよい。【００１４】
上記調整手段や移動機構の動力は、モータやソレノイド等の電気的駆動手段によって発生した動力であってもよいが、人による操作力であってもよい（以下においても同じ）。人による操作力を利用することで、低コスト化が可能になるとともに構造が簡単になる。【００１５】
また、本発明の光学ユニットにおいて、上記調整手段が、上記第１焦点を回動中心にして上記楕円鏡を回動させるものであってもよく、さらには、
上記楕円鏡で反射された光の照射を受けるスクリーンを備え、
上記楕円鏡は、上記回転軸および上記所定点を通過してきた拡散光の光軸が同一水平面上に位置しその回転軸が上記スクリーンの中心点を通るように配置された姿勢を初期姿勢とするものであってもよい。【００１６】
ここで、上記スクリーンは、上記調整手段によって回動する楕円鏡の上記第２焦点の位置を基準に配置されたものであってもよい。すなわち、回動する上記楕円鏡の向きは連続的に変化し、連続的に向きが変化していく上記楕円鏡における上記第２焦点を、上記楕円鏡の回動に合わせてプロットしていくと、所定の円弧になる。上記スクリーンは、その円弧上に配置されたものであってもよく、あるいは、上記楕円鏡が上記初期姿勢にあるときの上記回転軸に直交し、かつ上記円弧の接線上に配置されたものであってもよい。【００１７】
さらに、本発明の光学ユニットにおいて、上記調整手段で調整された、上記所定点を通過してきた光が上記楕円鏡に当たるその楕円鏡上の位置を、同じ位置に保ったまま、上記第１焦点を回動中心にして上記楕円鏡を回動させる方向変更手段を備えた態様であってもよい。【００１８】
この態様によれば、上記調整手段によって所望の照射面積に調整した後に、その照射面積を変えずに反射光の向きを変えることができる。【００１９】
またさらに、本発明の光学ユニットにおいて、上記所定点と上記楕円鏡との間に光路補正部材を有するものであり、
上記光路補正部材が、
上記所定点の位置に設けられた入射口から出射口に向けて漸次拡径し、内周面がその入射口から入射した光を反射するともに外周面も光を反射し、その入射口とその出射口の間に上記楕円鏡の焦点が位置した内側反射鏡と、
光を反射する内周面が上記内側反射鏡の外周面とは間隔をあけてその外周面を取り囲むように配置され、その内周面とその内側反射鏡における入射口との間に位置する入射側開口、およびその内周面とその内側反射鏡における出射口との間に位置する出射側開口を有し、その内周面がその入射側開口からその出射側開口に向けて漸次拡径した外側反射鏡と、
上記入射口および上記入射側開口から入射した光が、上記楕円鏡から見て、その入射口および上記出射口の間に集束していることになるようにその光に作用するレンズとを備えた態様であってもよい。【００２０】
上記所定点を面積が０に限りなく近い一点として見た場合に、上記光源から発せられた光に由来する光をその一点に集束しようとしても、実際は、ある程度の面積をもった領域にしか光を集束させることができない。そこで、上記所定点と上記楕円鏡の焦点を敢えてズラし、上記所定点と上記楕円鏡の間にその楕円鏡の第１焦点がくるようにするとともに、上記入射口の位置にその所定点がくるようにする。そして、上記レンズを設けておくことで、あたかも、面積が０に近い上記焦点から光が拡散しているようにすることができる。【００２１】
上記レンズとしては、上記内側反射鏡の出射口を覆う中央レンズであってもよいし、あるいは上記出射側開口を覆う外周レンズであってもよい。また、上記レンズとして、中央レンズおよび外周レンズの双方を設ける場合には、中央レンズは凹レンズで焦点距離の短いものが好ましく、その外周レンズは、その中央レンズよりも焦点距離が短い凹レンズであることが好ましい。【００２２】
また、本発明の第２の光学ユニットにおいて、上記楕円鏡で反射された光の照射を受けるスクリーンを備え、
上記スクリーンは、上記調整手段によって回動する楕円鏡の上記第２焦点の位置を基準に配置されたものであってもよく、
さらには、上記所定点を通過して上記楕円鏡に到達するまでの拡散光の進む方向および該拡散光の拡がる角度のうち少なくともいずれか一方を上記第１焦点を上記所定点に一致させた状態で変更する第２の調整手段を備えた態様であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の光学ユニットによれば、整った光を、照射面積を変えて出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の光学ユニットの一実施形態を示す図である。
【図２】図１に示す光学ユニット１１の第１変形例を示す図である。
【図３】本発明の光学ユニットの第２実施形態を示す図である。
【図４】本発明の光学ユニットの第３実施形態を示す図である。
【図５】本発明の光学ユニットの第４実施形態を示す図である。
【図６】第１焦点を回動中心にして回動する楕円鏡で反射され第２焦点に向かう光の照射面積が均一になる位置を示す図である。
【図７】第１焦点ｆ１を通過して拡散光になった光の拡がる角度が数十度程度に拡がった場合の、照射面積が等しくなる位置を表す図である。
【図８】照射面積が等しくなる位置にスクリーンを配置することを説明するための図である。
【図９】図８に示す複数のスクリーンをまとめて示した図である。
【図１０】本発明の光学ユニットの第５実施形態を示す図である。
【図１１】走査側楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１に一致した、光源側楕円鏡２８２の第２焦点ｆｂ（ピンホール１１０）の位置に、その第２焦点ｆｂを回動中心にして回動する平面鏡４００を設けた例を示す平面図である。
【図１２】本発明の光学ユニットの第６実施形態を示す図である。
【図１３】光路補正部材の正面図である。
【図１４】図１３に示す光路補正部材のＡ−Ａ’断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
図１は、本発明の光学ユニットの一実施形態を示す図である。
【００２７】
図１に示す光学ユニット１１は、ピンホール１１０と、楕円鏡１１１と、放物面鏡１１２とを有する。また、この図１には、光源ユニット２１が示されている。図１に示す光源ユニット２１は、拡散光を発する光源である発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）２１１と、１枚のレンズ若しくはレンズ群からなる集光部材２１２を有する。なお、発光ダイオード２１１に代えてフィラメントや電球などを用いることもできる。また、光源としては、拡散光を発するものであれば、どのような種類、構造、大きさのものでも利用可能である。
【００２８】
発光ダイオード２１１から発せられた拡散光は、集光部材２１２によってピンホール１１０に集束される。本実施形態の光学ユニット１１は、このピンホール１１０を含めた光学系である。ピンホール１１０に集束された光は、発光ダイオード２１１から発せられた拡散光に由来する光であり、ピンホール１１０は、本発明にいう所定点の一例に相当する。
【００２９】
図１に示す楕円鏡１１１は、所定の回転軸Ｒ１を中心にして楕円を回転させたときにできる楕円体の内周面の一部によって構成された軸外し楕円鏡であり、回転軸Ｒ１上に第１焦点ｆ１および第２焦点ｆ２を有する。この楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１は、ピンホール１１０に一致しており、ピンホール１１０を通過してきた光は、楕円鏡１１１によって反射され、第２焦点ｆ２に集束する。
【００３０】
図１に示す放物面鏡１１２は、所定の回転軸Ｒ２を中心にして放物線を回転させたときにできる面（放物面）の一部によって構成された軸外し放物面鏡である。放物面鏡には、放物面鏡の焦点側から回転軸と平行に入射した光を反射して焦点に集束させる。といった性質がある。図１に示す放物面鏡１１２の焦点（入射した平行光が反射あるいは屈折して集束する集束点）ｆ３は、第２焦点ｆ２に一致しており、上記性質により、放物面鏡１１２の焦点ｆ３から発した光は放物面鏡１１２で反射して回転軸Ｒ２と平行な光（平行光）になる。すなわち、放物面鏡１１２は、第２焦点ｆ２を通過してきた光を反射させて平行光を生成するものであり、本発明にいう光学部材の一例に相当する。
【００３１】
また、図１に示す光学ユニット１１は、光源ユニット２１を手動で移動させる移動機構１１３を有し、図１では、その移動機構１１３を太い矢印によって表している。この光学ユニット１１では、楕円鏡１１１は固定配置されたものであり、移動機構１１３は、楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１をピンホール１１０に一致した状態を保ったまま、光源ユニット２１を、そのピンホール１１０を回動中心にして回動させる機構である。すなわち、図１に示す移動機構１１３は、ピンホール１１０に集束する光Ｌｓの光路を第１焦点ｆ１を回動中心にして回動させるものである。図１には、移動機構１１３によって光源ユニット２１が回動させられ、３つの異なる位置（第１位置〜第３位置）それぞれから発せられた拡散光がピンホール１１０を通過して楕円鏡１１１に向かう様子が示されている。光源ユニット２１の位置によって、ピンホール１１０を通過した光が進む方向は異なり、その光が楕円鏡１１１に当たるその楕円鏡１１１上の位置も異なることになる。したがって、図１に示す移動機構１１３は、本発明の第１の光学ユニットにおける調整手段の一例に相当する。さらに、ピンホール１１０を通過した光を反射する楕円鏡１１１の反射領域ｒ１〜ｒ３の大きさも変わってくる。また、ピンホール１１０を通過した光が楕円鏡１１１に到達するまでの距離も異なる。図１に示す光源ユニット２１は、図１の右側に最も寄った位置である第１位置にある。この第１位置は、３つの異なる位置の中で、ピンホール１１０を通過した光（拡散光）Ｌ１１が楕円鏡１１１に到達するまでの距離が最も短く、楕円鏡１１１の反射領域ｒ１の大きさも最も小さくなる位置である。また、反射領域ｒ１は、楕円鏡１１１における図１の左側に寄った領域になる。この反射領域ｒ１で反射された光（集束光）Ｌ１２は、放物面鏡１１２の焦点ｆ３に一致した第２焦点ｆ２に集束し、その第２焦点ｆ２を通過した光（拡散光）Ｌ１３は放物面鏡１１２で反射されて照射面積（スポット面積）が相対的に小さな平行光Ｌ１４として出力される。なお、ここでは照射面積という言葉を用いて説明したが、平行光Ｌ１４のスポット形状が真円であればスポット径（ビーム径）と捉えてもよい（以下、同じ。）。
【００３２】
一方、図１では第２位置にある光源ユニットや第３位置にある光源ユニットは図示省略しているが、第３位置は、図１の左側に最も寄った位置であり、第２位置は、第１位置と第３位置との中間の位置である。第３位置は、３つの異なる位置の中で、ピンホール１１０を通過した光（拡散光）Ｌ３１が楕円鏡１１１に到達するまでの距離が最も長く、楕円鏡１１１の反射領域ｒ３の大きさも最も大きくなる位置である。また、反射領域ｒ３は、楕円鏡１１１における図１の右側に寄った領域になる。この反射領域ｒ３で反射された光（集束光）Ｌ３２は、放物面鏡１１２の焦点ｆ３に一致した第２焦点ｆ２に集束し、その第２焦点ｆ２を通過した光（拡散光）Ｌ３３は放物面鏡１１２で反射されて照射面積が相対的に大きな平行光Ｌ３４として出力される。また、第１位置と第３位置の中間になる第２位置は、ピンホール１１０を通過した光（拡散光）Ｌ２１が楕円鏡１１１に到達するまでの距離も中間の距離であり、楕円鏡１１１の反射領域ｒ２の大きさも中間の大きさになる位置である。また、反射領域ｒ２は、反射領域ｒ１と反射領域ｒ３の間になる。この反射領域ｒ２で反射された光（集束光）Ｌ２２は、放物面鏡１１２の焦点ｆ３に一致した第２焦点ｆ２に集束し、その第２焦点ｆ２を通過した光（拡散光）Ｌ２３は放物面鏡１１２で反射されて照射面積が中間の大きになる平行光Ｌ２４として出力される。
【００３３】
以上、説明したように、出力される平行光の照射面積は、平行光３４＞平行光２４＞平行光１４の関係にあるが、いずれの平行光も、放物面鏡１１２の回転軸Ｒ２と平行な所定方向に向く平行光であり、この図１に示す光学ユニット１１では、出力光の向きは一定である。
【００３４】
図２は、図１に示す光学ユニット１１の第１変形例を示す図である。以下の説明では、これまで説明した構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３５】
図２に示す光源ユニット２１も、楕円鏡１１１は固定配置されたものであり、ピンホール１１０も移動することはない。したがって、この光学ユニット３１でも、楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１は、ピンホール１１０に常に一致している。また、この光源ユニット２１は、移動機構３１３（矢印参照）によって、楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１がピンホール１１０に常に一致するように、光源２２１と集光部材２２２のレンズとを互いに独立してそのピンホール１１０に対して進退させることにより、ピンホール１１０を通過してきた光が楕円鏡１１１に当たるその楕円鏡１１１上の位置を変更する。したがって、図２に示す移動機構３１３も、本発明の第１の光学ユニットにおける調整手段の一例に相当する。図２には、実線と点線で光源ユニット２１が示されている。実線で示された光源ユニット２１は、ピンホール１１０（第１焦点ｆ１）に対して相対的に離れた位置にあり、点線で示された光源ユニット２１は、ピンホール１１０（第１焦点ｆ１）に対して相対的に近づいた位置にある。例えば、移動機構３１３は、発光ダイオード２１１と集光部材２１２の位置関係を規定するガイド部材を有する。ガイド部材は、円筒状のものであり、周面には２本のガイド溝が設けられている。この円筒状のガイド部材を回動することにより、発光ダイオード２１１はその内の１本のガイド溝に案内されて移動する。また、集光部材２１２はもう１本のガイド溝に案内されて移動する。こうすることで、実線で示された光源ユニット２１は点線で示された光源ユニット２１の位置へ移動し、点線で示された光源ユニット２１は実線で示された光源ユニット２１の位置へ移動する。実線で示された光源ユニット２１と点線で示された光源ユニット２１の間では、ピンホール１１０を通過して楕円鏡１１１に到達するまでの光（拡散光）Ｌ４１，Ｌ５１の拡がる角度が異なる。すなわち、光源ユニット２１がピンホール１１０から相対的に離れていれば、拡散光Ｌ４１の拡がる角度は相対的に小さくなり、反対に、光源ユニット２１がピンホール１１０に相対的に近づいていれば、拡散光Ｌ５１の拡がる角度は相対的に大きくなる。この結果、楕円鏡１１１における反射領域ｒ４，ｒ５も、光源ユニット２１がピンホール１１０から相対的に離れていれば狭くなり、光源ユニット２１がピンホール１１０に相対的に近づいていれば広くなる。さらに、楕円鏡１１１における反射領域が広ければ広いほど、出力される平行光Ｌ４４，５４の照射面積も広くなる。ただし、出力される平行光Ｌ４４，５４の照射面積の大きさは、楕円鏡１１１の反射領域の大きさによって決まるというのは正確ではなく、正確には、ピンホール１１０を通過して楕円鏡１１１に到達するまでの拡散光の進む方向およびその拡散光の拡がる角度によって決まる。なお、この変形例でも、いずれの平行光も、放物面鏡１１２の回転軸Ｒ２と平行な所定方向に向く平行光であり、出力光の向きは一定である。
【００３６】
なお、以上の説明では、発光ダイオード２１１から発せられた拡散光に由来する光をピンホール１１０に集束させる例を示したが、ピンホール１１０の位置に点光源（例えば、直径０．５ｍｍ程度の発光ダイオード）を設けてもよい。
【００３７】
図３は、本発明の光学ユニットの第２実施形態を示す図である。
【００３８】
図３に示す光学ユニット４１も、楕円鏡１１１は固定配置されたものであり、ピンホール１１０も移動することはない。したがって、この光学ユニット３１でも、楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１は、ピンホール１１０に常に一致している。また、この光学ユニット４１は平面鏡４００を有する。この平面鏡４００は、ピンホール１１０（第１焦点ｆ１）の位置に設けられ、そのピンホール１１０の位置を回動中心にして操作者の操作により回動することで楕円鏡１１１に対する向きを変更することができるものである（図中の矢印参照）。図３には、実線と点線で平面鏡４００が示されている。ピンホール１１０に集束する光Ｌｓは、この平面鏡４００によって反射され、楕円鏡１１１に向けられる。実線で示す平面鏡４００によって反射された光（拡散光）Ｌ６１が楕円鏡１１１に当たる位置と、点線で示す平面鏡４００によって反射された光（拡散光）Ｌ７１が楕円鏡１１１に当たる位置とは異なっており、回動する平面鏡４００も、本発明の第１の光学ユニットにおける調整手段の一例に相当する。実線で示す平面鏡４００は、点線で示す平面鏡４００に比べて、入射角θが小さく、楕円鏡１１１で反射される反射領域（ｒ６，ｒ７）も、実線で示す平面鏡４００で反射された光（拡散光）Ｌ６１の方が、点線で示す平面鏡４００で反射された光（拡散光）Ｌ７１よりも大きくなる。この第２実施形態においても、楕円鏡１１１における反射領域が広ければ広いほど、出力される平行光Ｌ６４，７の照射面積も広くなるが、いずれの平行光Ｌ６４，７４も、放物面鏡１１２の回転軸Ｒ２と平行な所定方向に向く平行光であり、出力光の向きは一定である。なお、平面鏡４００に変えて、ピンホール１１０に集束する光Ｌｓを屈折あるいは反射させて楕円鏡１１１に向ける他の光学部材（例えばレンズ等）を用いてもよい。
【００３９】
なお、光源ユニット２１を動かしたり、平面鏡４００を回動したり、楕円鏡１１１を回動したりする動力は、低コスト化を可能にするとともに構造を簡単にするために、人による操作力であったが、モータやソレノイド等の電気的駆動手段によって発生した動力であってもよい。
【００４０】
以上説明した光学ユニット１１，３１，４１はいずれも、平行光を出力するものであり、整った光が出力される。また、平行光の照射面積を変えて出力することができる。これらの、平行光を出力する光学ユニット１１，３１，４１は、ペンライト、ポインタ、懐中電灯、サーチライト等の遠方の小範囲を照らす小型のライティング器具に適用することができる。また、ここで説明した光は、電磁波等を含む広い概念のものであり、以上説明した光学ユニット１１，３１，４１は、リモコンの送信部、無線（光）通信機器、Ｘ線撮影装置、照明装置全般（室内照明器具、屋外ライトアップ照明装置、舞台照明装置等）にも適用することができる。なお、電磁波を反射する鏡等として、光ファイバなどに応用されている非金属材料（石英、プラスチック等）の屈折率を利用した全反射応用品などを用いることができる。さらに、レーザビーム径を操作可能にして性能を向上させたり、あるいは性能を維持したままレーザを他の光源に置き換えることができるため、既存のレーザ利用機器へ適用することもできる。すなわち、平行光が必要であることからレーザダイオードを用いている既存のレーザ利用機器へ広く適用することができる。
【００４１】
また、放物面鏡１１２を省略して、楕円鏡１１１で反射された光（集束光）Ｌ１２等の照射面積を調整するユニット、あるいは第２焦点ｆ２を通過した光（拡散光）Ｌ１３等の照射面積を調整するユニットとしても利用することができる。
【００４２】
また、第１の放物面鏡（軸外し放物面鏡）と第２の放物面鏡（軸外し放物面鏡）を用意し、第１の放物面鏡の焦点に、光源ユニット２１のピンホール１１０を一致させておく。ピンホール１１０を通過してきた光は、第１の放物面鏡の放物面である反射面で反射して第１平行光になる。第１の放物面鏡は、所定の回転軸を中心にして第１の放物線を回転させたときにできる面（放物面）が鏡によって形成されたものであり、上記第１平行光は、その回転軸と平行な光である。第２の放物面鏡は、第１の放物面鏡の回転軸と平行な所定の回転軸を中心にして第２の放物線を回転させたときにできる放物面を有する。したがって、第１の放物面鏡の回転軸と平行な第１平行光は、第２の放物面鏡の回転軸とも平行な光である。第１平行光は、第２の放物面鏡で再び反射する。第２の放物面鏡で反射した光は、第２の放物面鏡の焦点に集束する。またここでは、第２の放物面鏡の焦点に第１焦点ｆ１が一致した楕円鏡１１１が設けられている。第２の放物面鏡の焦点に集束した光は、その楕円鏡１１１でさらに反射し、楕円鏡１１１の第２焦点ｆ２に向けて再び集束する。さらにここでは、ピンホール１１０および第１の放物面鏡を移動させる移動機構が設けられている。なお、ピンホール１１０を移動させるということは併せて光源ユニット２１も移動させることになる。ここでの移動機構の動力は、モータやソレノイド等の電気的駆動手段によって発生した動力であってもよいし、人による操作力であってもよい。この移動機構は、ピンホール１１０に第１の放物面鏡の焦点を一致させた状態で第１の放物面鏡の回転軸と第２の放物面鏡の回転軸とを平行に保ったまま、第１の放物面鏡を移動させるものである。移動機構によって第１の放物面鏡の位置が変わることで、第２の放物面鏡の焦点を通過してきた光が楕円鏡１１１に当たるその楕円鏡上の位置も変わる。
【００４３】
続いて、放物面鏡１１２を省略して、プロジェクタに利用することができる光学ユニットについて説明する。以下に説明するプロジェクタは、水平方向と垂直方向それぞれに複数個ずつ配列された画素によって構成された画像を表す画像データに基づいて画素に応じた光を、垂直方向に走査するとともに水平方向にも走査しながら照射する走査型のプロジェクタである。
【００４４】
図４は、本発明の光学ユニットの第３実施形態を示す図である。
【００４５】
図４に示す光学ユニット５１では、楕円鏡１１１がその第１焦点ｆ１を回動中心にして回動する（図中の矢印参照）。一方、光源ユニット２１は、固定配置されたものであり、ピンホール１１０は楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１に一致した状態を維持する。図４には、第１の位置と第２の位置にある楕円鏡１１１が示されている。第１の位置は、楕円鏡１１１の第２焦点ｆ２が図の上方になる位置であり、第２の位置は、その第２焦点ｆ２が図の下方になる位置である。図４に示すように、楕円鏡１１１が第１の位置にあるときと、第２の位置にあるときでは、ピンホール１１０を通過した光（拡散光）が楕円鏡１１１に当たる位置が異なる。すなわち、楕円鏡１１１が第１の位置にあるときには、ピンホール１１０を通過した光（拡散光）Ｌ８１が楕円鏡１１１の反射領域ｒ８で反射されるが、楕円鏡１１１が第２の位置にあるときには、ピンホール１１０を通過した光（拡散光）Ｌ９１は楕円鏡１１１の反射領域ｒ９で反射される。楕円鏡１１１を回動する回動機構（図４では矢印で表している）５１３は本発明の第２の光学ユニットにおける調整手段の一例に相当する。楕円鏡１１１の反射領域は、楕円鏡１１１が上方へ回動するほど広くなり、下方へ回動するほど狭くなる。したがって、楕円鏡１１１が第１の位置にあるときには、反射領域ｒ８は相対的に広く、楕円鏡１１１が第２の位置にあるときには、反射領域ｒ９は相対的に狭くなる。
【００４６】
また、この第３実施形態では、光学ユニット５１から放物面鏡１１２が取り外され、代わりに平面状のスクリーン５５が設けられている。図４に示すスクリーン５５は、楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１と第２焦点ｆ２の間に垂直に配置されたものである。このスクリーン５５には、楕円鏡１１１で反射され第２焦点ｆ２に向かう光（集束光）Ｌ８２，９２が照射される。図４に示すように、スクリーン５５に照射される光Ｌ８２，９２の照射面積は、楕円鏡１１１が第１の位置にあるときの方が第２の位置にあるときに比べて大きい。すなわち、楕円鏡１１１の回転軸Ｒ１（第１焦点ｆ１と第２焦点ｆ２を結ぶ長軸）と交差（例えば直交）するように設けられた平面状のスクリーンでは、照射面積が、楕円鏡１１１が上方へ回動するほど広くなり、下方へ回動するほど狭くなる。
【００４７】
例えば、垂直なスクリーンに対して、プロジェクタが斜め下から投影する場合には、垂直走査の角速度が一定であると、投影位置が上に向かうほど走査線の間隔が拡がるため、この場合には、出射光の照射面積を大きくして太い出射光を出力できるようにすることが好ましい。第３実施形態の光学ユニット５１を、プロジェクタに組み込み（例えば出力ユニットとして組み込み）、楕円鏡１１１を走査光学系として用い、投影位置が上に向かうほど楕円鏡１１１を上方へ回動させ、出射光の照射面積を大きくして太い出射光を出力することができる。すなわち、楕円鏡１１１を水平方向に走査するように回動させるとともに垂直方向にも走査するように回動（図中の矢印参照）させればよい。なお、水平方向の走査は、楕円鏡１１１とは異なる別の光学部材（例えば、水平方向に回動する反射鏡や回転するポリゴンミラー）を楕円鏡１１１の反射領域とその楕円鏡１１１の第２焦点ｆ２との間に設けてもよい。要するに、楕円鏡１１１を、少なくとも垂直方向の走査を行う走査光学系として用いればよく（以下の説明においても同じ）、この垂直方向の走査は、回動機構５１３を、これまで説明した操作者の操作による回動に代えて、不図示のモータによって回動させることにより行われる。
【００４８】
なお、図４では、スクリーン５５を第１焦点ｆ２と第２焦点ｆ２の間に配置したが、スクリーン５５は、楕円鏡１１１で反射された光（集束光）Ｌ８２，９２の進行方向に見て第２焦点ｆ２よりも下流側に設けてもよい。スクリーンを下流側に設けた場合であっても、上述と同じく、楕円鏡１１１の回動に応じた照射面積の調整が可能である。
【００４９】
第３実施形態の光学ユニット５１では、第２焦点ｆ２に向けて集束しようとする光Ｌ８２，９２を利用しており、これらの光Ｌ８２，９２は集束光として整った光である。また、これらの光（集束光）Ｌ８２，９２の照射面積を変えて出力することができる。
【００５０】
図５は、本発明の光学ユニットの第４実施形態を示す図である。
【００５１】
図５に示す光学ユニット６１も、プロジェクタ６０の出力ユニットとして組み込まれたものであり、楕円鏡１１１を、少なくとも垂直方向の走査を行う走査光学系として用いる。すなわち、このプロジェクタ６０でも、出力光の、水平方向の走査と垂直方向の走査が行われ、水平方向に走査された出力光（水平走査線）を垂直方向に複数段出力する。楕円鏡１１１は、その第１焦点ｆ１を回動中心にして回動する。一方、光源ユニット２１は、固定配置されたものであり、ピンホール１１０は楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１に一致した状態を維持する。この図５に示された光源ユニット２１は、楕円鏡１１１の上方に配置されており、ピンホール１１０を通過して楕円鏡１１１に到達するまでの拡散光の進む方向は上から下への一定方向（所定方向）である。また、図５にも、第１の位置にある楕円鏡１１１と第２の位置にある楕円鏡１１１が示されている。この図５では、第１の位置は、楕円鏡の第１焦点ｆ１と第２焦点ｆ２が水平になる位置であり、第２の位置は、第１焦点ｆ１に比べて第２焦点ｆ２が図の上方になる位置である。図５に示すように、楕円鏡１１１が第１の位置にあるときと、第２の位置にあるときでは、ピンホール１１０を通過した光（拡散光）が楕円鏡１１１に当たる位置が異なる。
【００５２】
また、このプロジェクタ６０は、水平走査線の間隔（水平方向に走査された出力光が垂直方向に隣り合う間隔）を調整することができる。すなわち、楕円鏡１１１を垂直方向に回動（図中の矢印参照）させるモータ（不図示）を電気的に制御し、楕円鏡１１１の回動速度をゆるめれば、水平走査線の間隔は密になる（狭くなる）。また、垂直走査の角速度一定で発光間隔の制御により走査線の間隔を調整する場合には、水平走査速度も対応させて制御すればよい。具体的には、投影位置が上に向かうほど水平走査の速度を速くし、同時に発光ダイオード２１１（所定の光源）の発光間隔（水平走査線を次の水平走査線に切り替えるために発光ダイオード２１１が消灯している時間）を短くすればよい。これらの制御は、プロジェクタ６０が備える制御部６１７によって行われ、上述の、投影位置が上に向かうほど走査線の間隔が拡がるといった問題が解消される。
【００５３】
また、図５には、楕円鏡１１１をその第１焦点ｆ１を回動中心にして回動させたときの、第２焦点ｆ２の軌跡Ｔ１を示している。スクリーンへの照射面積を均一にするには、スクリーンを、その軌跡Ｔ１を基準に配置すればよい。スクリーンを、この軌跡Ｔ１によって示される円弧上に配置すれば、照射面積が均一かつ最小になる。また、スクリーンの配置位置は軌跡Ｔ１によって示される円弧上に限られない。
【００５４】
なお、第３実施形態および第４実施形態では、発光ダイオード２１１から発せられた拡散光に由来する光をピンホール１１０に集束させる例を示したが、ピンホール１１０の位置に点光源（例えば、直径０．５ｍｍ程度の発光ダイオード）を設けてもよい。
【００５５】
図６は、第１焦点を回動中心にして回動する楕円鏡で反射され第２焦点に向かう光の照射面積が均一になる位置を示す図である。
【００５６】
この図６では、図を見やすくするために楕円鏡や光源ユニットを図示省略してあるが、楕円鏡は短半径が短い扁平なものである、また、光学ユニットは楕円鏡の上方に固定配置されたものであり、ピンホール１１０は楕円鏡の第１焦点ｆ１に一致した状態を維持する。ピンホール１１０を通過して拡散光になった光の進む方向は上から斜め下への一定方向である。この図６では、その一定方向を矢印で示すが、この一定方向は、紙面手前側上方から紙面奥側下方に向かう所定方向、あるいは紙面奥側上方から紙面手前側下方に向かう所定方向である。楕円鏡の第１焦点ｆ１と第２焦点ｆ２が水平になる場合の第２焦点ｆ２の位置を、時計の短針が３時を示すときの位置として３時の位置と称すれば、ピンホール１１０を通過して拡散光になった光は、６時の位置に向けて進むことになる。なお、６時
の位置に照射される光は、楕円鏡で反射された光ではなく、ピンホール１１０を通過したままの拡散光Ｄである。以下、同様にして○時の位置と称することがある。
【００５７】
ここで、第１焦点ｆ１を通過して拡散光になった光の拡がる角度が十分に小さい角度であるとすると、楕円鏡で反射され第２焦点に向かう光の照射面積は、図６に示す各円ごとに各円の円周上で均一になる。図６では、第１焦点ｆ１を回動中心にして楕円鏡を回動させたときの第２焦点の軌跡Ｔ１が基準真円Ｃ１の円周で示されている。また、図６には、この基準真円Ｃ１の円周よりも第１焦点側（内側）に４つの円Ｃ２〜Ｃ５が示されている。これら４つの円Ｃ２〜Ｃ５は、基準真円Ｃ１に６時の位置で内接している。
【００５８】
なお、図６に示す例は、あくまで、第１焦点ｆ１を通過して拡散光になった光の拡がる角度が十分に小さい角度である理想的な例であり、実際は、その光は数十度程度に拡がるため、照射面積が等しくなる位置をつないでいった曲線は円Ｃ２〜Ｃ５の円周とは異なる曲線になる。
【００５９】
図７は、第１焦点ｆ１を通過して拡散光になった光の拡がる角度が数十度程度に拡がった場合の、照射面積が等しくなる位置を表す図である。
【００６０】
図７に示す例では、照射面積を大きく示すために、楕円鏡（不図示）は短半径がある程度長いものを使用している。この図７でも、第１焦点ｆ１を回動中心にして楕円鏡を回動させたときの第２焦点の軌跡Ｔ１が基準真円Ｃ１の円周で示されている。また、図７では、短い太線が照射面積を表し、いずれの太線も同じ長さに示されており、太線がそれぞれ示された位置では照射面積が等しいことがわかる。これらの太線に外接する曲線は、図６に示す円Ｃ３やＣ４の円周とは異なる曲線になる。なお、基準真円Ｃ１の円周に近づくほど、曲線の形状は円に近くなる。したがって、照射面積が等しくなる位置を結ぶ曲線は、基準真円Ｃ１の円周を基準に描かれるということができる。
【００６１】
図８は、スクリーンの上と下とで照射面積が等しくなる位置にスクリーンを配置することを説明するための図である。
【００６２】
ここでは、照射面積が等しくなる位置を結んだ曲線に外接するように、スクリーンを配置する。図８に示す基準真円Ｃ１の円周に外接したスクリーン５５０１，５５１１，５５２１，５５３１，５５４１は、楕円鏡の、各時の位置の方向へ延びる回転軸Ｒ１（図１参照）に直交し、かつ基準真円Ｃ１の接線上に配置されたものである。
【００６３】
また、基準真円Ｃ１の円周上では照射面積が最小になり、表示する画像を構成する画素の大きさも最小になる。したがって、基準真円Ｃ１の円周上で最も高精細な表示が行われる。図８では、同じ画素数の画像をスクリーン全域に表示することにし、画素の大きさ（照射面積の大きさ）に応じてスクリーンサイズを異ならせている。そのため、基準真円Ｃ１の円周から離れるにつれてスクリーンサイズは大きくなっている。
【００６４】
図８には、１２時の位置に配置されたスクリーン５５０１〜５５０３、１時の位置に配置されたスクリーン５５１１〜５５１４、２時の位置に配置されたスクリーン５５２１〜５５２５、３時の位置に配置されたスクリーン５５３１〜５５３５、および４時の位置に配置されたスクリーン５５４１〜５５４５が示されている。また、基準真円Ｃ１の円周よりも第１焦点ｆ１とは反対側（外側）にスクリーンが、１時の位置では一つ配置され、２時〜４時の位置では二つ配置されている。
【００６５】
図９は、図８に示す複数のスクリーンをまとめて示した図である。
【００６６】
図９（ａ）は、図８に示す総てのスクリーン５５０１〜５５４５を、楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１と第２焦点ｆ２を結ぶ回転軸Ｒ１（長軸）が重なるようにまとめて示した図である。この回転軸Ｒ１は、垂直の走査方向の中心線になる。例えば、図８に示す１２時の位置にまとめて示すとすると、１時、２時、３時および４時の位置それぞれに示されたスクリーンは回転した状態で示されることになる。図９（ａ）では、基準真円Ｃ１の円周上に配置されたスクリーン５５０１，５５１１，５５２１，５５３１，５５４１は、１箇所（出射光の光軸が基準真円Ｃ１の円周に交わる箇所）に重なって表示されている。これらのスクリーン５５０１，５５１１，５５２１，５５３１，５５４１は、表示する画像を構成する画素の大きさが最も小さくなるスクリーンである。この図９では、その画素の大きさを大・中・小の３段階に分類し、同図（ａ）では、その画素の大きさが小サイズになるスクリーンの設置領域ＳＳを２点鎖線で囲んでいる。
【００６７】
図９（ｂ）では、表示する画像を構成する画素の大きさが中サイズになるスクリーンの設置領域ＳＭを２点鎖線で囲んでいる。
【００６８】
図９（ｃ）では、表示する画像を構成する画素の大きさが大サイズになるスクリーンの設置領域ＳＬを２点鎖線で囲んでいる。
【００６９】
図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、画素の大きさが同程度（大・中・小）のスクリーンは、それぞれまとまった領域に収まっている。また、それぞれの設置領域ＳＳ，ＳＭ，ＳＬ内では、スクリーンの傾きは似たような傾きになっている。
【００７０】
図１０は、本発明の光学ユニットの第５実施形態を示す図である。
【００７１】
図１０に示す光学ユニット７１には、フルカラー表示が可能な光源ユニット２９が組み込まれている。この光源ユニット２９は、赤色の発光ダイオード２８１Ｒを有する光源２８と、緑色の発光ダイオード２８１Ｇを有する光源２８と、青色の発光ダイオード２８１Ｂを有する光源２８が設けられている。各光源２８は、所定の色の発光ダイオード２８１と、集光部材になる楕円鏡（部分楕円鏡）２８２を有する。各色の発光ダイオード２８１Ｒ，２８１Ｇ，２８１Ｂはそれぞれの楕円鏡２８２の第１焦点の位置に設けられている。また、それらの楕円鏡２８２の第２焦点ｆｂは、互いに一致している。各色の発光ダイオード２８１Ｒ，２８１Ｇ，２８１Ｂから発せられた光は、それぞれの楕円鏡２８２で反射され、楕円鏡２８２の第２焦点ｆｂに鋭い角度で集束する。図１０に示す光源ユニット２９では楕円鏡２８２の第２焦点ｆｂがピンホール１１０に相当し、この光源ユニット２９は、ピンホール１１０に集束する光を発するものである。
【００７２】
また、図１０に示す光学ユニット７１は、光源ユニット２９の楕円鏡２８２とは別に、その光源ユニット２９からの光を反射する楕円鏡１１１を有する。以下、光源ユニット２９の各色の発光ダイオード２８１Ｒ，２８１Ｇ，２８１Ｂそれぞれの楕円鏡２８２を光源側楕円鏡２８２と称し、その光源ユニット２９からの光を反射する楕円鏡１１１を走査側楕円鏡１１１と称して、両者を区別する。光源側楕円鏡２８２の第２焦点ｆｂは、走査側楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１に一致している。
【００７３】
第５実施形態における光学ユニット７１では、図８に示す１２時の位置にスクリーンが垂直に置かれることをデフォルトとして扱う。すなわち、走査側楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１を基準にして走査側楕円鏡１１１とは反対側になる第２焦点ｆ２側に各色の発光ダイオード２８１Ｒ，２８１Ｇ，２８１Ｂが配置され、その反対側にスクリーンも垂直に配置されることをデフォルトとして扱う。言い換えれば、図１０では、ピンホール１１０を通過して走査側楕円鏡１１１に到達するまでの拡散光の進む方向（拡散光の光軸の方向）は右側から左側へ向かう水平方向であり、スクリーンは、その水平方向の右端に垂直に置かれることをデフォルトとして扱う。図１０（ａ）には、図８に示す１２時の位置に垂直に置かれたスクリーン５５０２が示されている。この図に示す光学ユニット７１では、走査側楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１と第２焦点ｆ２を結ぶ回転軸Ｒ１（図１参照）は水平方向に延び、その回転軸Ｒ１に直交するようにスクリーン５５０２が配置されている。上述のごとく、この回転軸Ｒ１は走査方向（垂直方向）の中心線になる。なお、光源ユニット２９は、その回転軸Ｒ１を含む水平面の中で回転軸Ｒ１を避けた位置に斜めに配置されている。すなわち、図１０に示す光源ユニット２９は、紙面手前側から奥側に向かう斜めの方向、あるいは紙面奥側から手前側に向かう斜めの方向に設けられている。
【００７４】
光学ユニット７１は、走査側楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１と第２焦点ｆ２を結ぶ回転軸Ｒが、スクリーンの中心を通りかつそのスクリーンに対して垂直になるように設置すればよい。図１０（ａ）に示す走査側楕円鏡１１１の姿勢は初期姿勢であり、その初期姿勢は、上記回転軸Ｒ１およびピンホール１１０を通過してきた拡散光の光軸が同一水平面上に位置し回転軸Ｒ１がスクリーンの中心点を通るように配置された姿勢である。
【００７５】
本実施形態の光学ユニット７１では、走査側楕円鏡１１１はその第１焦点ｆ１を回動中心にして不図示のモータによって回動する。
【００７６】
図１０（ａ）に示す光学ユニット７１では、光源ユニット２９を固定し、走査側楕円鏡１１１をその第１焦点ｆ１を回動中心にして回動させて垂直方向の走査を行う。すなわち、走査側楕円鏡１１１は、不図示のモータによって図１０（ａ）に示す矢印の方向に回動する。走査側楕円鏡１１１が回動することによって、光源側楕円鏡２８２の第２焦点ｆｂ（ピンホール１１０）を通過した光（拡散光）が走査側楕円鏡１１１に当たる位置は変化する。すなわち、光源側楕円鏡２８２の第２焦点ｆｂ（ピンホール１１０）を通過して走査側楕円鏡１１１に到達するまでの拡散光の光軸にピンホール１１０で交わる回動軸（図１０（ａ）ではピンホール１１０を通り、紙面に対して垂直な軸）を回動中心にして走査側楕円鏡１１１を回動させることで、走査側楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１がピンホール１１０に一致した状態を保ったまま、ピンホール１１０を通過してきた光が走査側楕円鏡１１１に当たる走査側楕円鏡１１１上の位置を調整する。したがって、走査側楕円鏡１１１を回動させる手段が、本発明の第２の光学ユニットにおける調整手段の一例に相当する。
【００７７】
また、光源ユニット２９は、走査側楕円鏡１１１における反射領域の位置調整のため、光源側楕円鏡２８２の第２焦点ｆｂ（ピンホール１１０）を走査側楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１に一致した状態を保ったまま、その第２焦点ｆｂを回動中心にして回動させることができる。ここでの回動は、手動による回動であっても、不図示のモータによる回動であってもよい。
【００７８】
図１０（ｂ）に示す光学ユニット７１では、光源ユニット２９における各光源２８が、互いの位置関係が変わらないように結合されており、一体となって図１０（ｂ）に示す矢印の方向に回動する。したがって、互いに一致した光源側楕円鏡２８２の第２焦点ｆｂがずれることはない。光源側楕円鏡２８２の第２焦点ｆｂ（ピンホール１１０）を通過した光の進む方向（拡散光の光軸の方向）は、光源ユニット２９の回動により変化し、その拡散光が楕円鏡１１１に当たる位置（反射領域）も変化する。したがって、光源ユニット２９を回動させる手段は、本発明の第１の光学ユニットにおける調整手段の一例に相当するとともに、第２の調整手段の一例にも相当する。
【００７９】
例えば、スクリーンが、図８に示す１２時の位置に置かれなかったり、走査側楕円鏡１１１の回転軸Ｒ１に対して垂直に置かれなかった場合、すなわち走査側楕円鏡１１１が上述の初期姿勢をとれない場合には、図９にそれぞれ示すスクリーンと、走査側楕円鏡１１１の回転軸Ｒ１との関係から、まず、光学ユニット７１の垂直方向の設置角度を調整する。次いで、スクリーンの上部と下部それぞれで表示する画像の画素の大きさが均一になるように、光源ユニット２９を回動させ、ピンホール１１０を通過して走査側楕円鏡１１１に到達するまでの拡散光の進む方向を調整する。
【００８０】
スクリーンの傾きについてさらに詳細に説明すると、スクリーンが、図６等に示す基準真円Ｃ１よりも光学ユニット７１に近い側（内側）にあり、反時計回りの方向に回動している場合（図９に示すスクリーン５５３２やスクリーン５５３３など）には、光源ユニット２９を、時計回りに下方に回動させる。図１０（ｂ）に示す走査側楕円鏡１１１の回転軸Ｒ１（図９参照）の方向を１２時の位置とすると、光源ユニット２９を、１時から４時の方向に回動させて、画素の大きさが均一になる位置で光源ユニット２９を固定する。一方、スクリーンが基準真円Ｃ１よりも光学ユニット７１に近い内側にあり、時計回りの方向に回動している場合には、光源ユニット２９を、反時計回りに上方に回動させる。すなわち、光源ユニット２９を、８時から１１時の方向に回動させて、同じように、画素の大きさが均一になる位置で光源ユニット２９を固定する。また、スクリーンが基準真円Ｃ１よりも光学ユニット７１から離れた外側にある場合には、内側にある場合と逆の調整を行えばよい。
【００８１】
こうして、スクリーンに表示する画像の画素の大きさが均一になるように光源ユニット２９の調整を行う。調整を終えた光源ユニット２９はフレーム等に固定され、その光源ユニット２９の、走査側楕円鏡１１１に対する相対的な向き（姿勢）が決定される。その上で、図１０（ａ）に示すように、走査側楕円鏡１１１をその第１焦点ｆ１を回動中心にして回動させて垂直方向の走査を行う。すなわち、向き（姿勢）が固定された光源ユニット２９に対して、走査側楕円鏡１１１をその第１焦点ｆ１を回動中心にして回動させる。こうすることで、所望の照射面積に調整した後に、その照射面積を変えずに出射光（反射光）の向きを変えることができる。
【００８２】
また、スクリーンと走査楕円鏡の位置関係（設置）の自由度を増して利便性を向上するために、ピンホール１１０を通過した光が走査側楕円鏡１１１の所定の位置に常に当たるようにすることもできる。この場合には光源ユニット２９を、フレームに対してではなく走査楕円鏡１１１に対して所定の固定部材（不図示）で固定して、双方の位置関係を維持したまま、双方を回動させる。すなわち、その光源ユニット２９の、走査側楕円鏡１１１に対する向き（姿勢）を維持させる。その結果、ピンホール１１０を通過した光は走査側楕円鏡１１１の所定の位置に常に当たるようになる。その上で、光源ユニット２９とともに走査側楕円鏡１１１をその第１焦点ｆ１を回動中心にして回動させて垂直方向の走査を行う。ここにいう所定の固定部材と、光源ユニット２９とともに走査側楕円鏡１１１を回動させる手段を併せたものが、本発明にいう方向変更手段の一例に相当する。さらに、走査側楕円鏡１１１と光源ユニット２９との双方を回動させるにあたり、光源ユニット２９を高速で回動させることが困難な場合には、図３に示す平面鏡４００を用いればよい。
【００８３】
図１１は、走査側楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１に一致した、光源側楕円鏡２８２の第２焦点ｆｂ（ピンホール１１０）の位置に、その第２焦点ｆｂを回動中心にして回動する平面鏡４００を設けた例を示す平面図である。この図１１では、光学ユニット７５が組み込まれたプロジェクタ６５を真上から見た様子を模式的に示している。
【００８４】
図１１に示すプロジェクタ６５では、まず、スクリーン５５の上と下とで画素の大きさが均一になるように平面鏡４００を軸Ｒ３を回動中心にして回動させ、平面鏡４００の、楕円鏡１１１に対する向きを調整する。次いで、光源ユニット２９を固定した状態で、走査側楕円鏡１１１をその第１焦点ｆ１を通る軸Ｒ３を回動中心にして回動させて垂直方向の走査を行うとともに、ピンホール１１０を通過してきた光が走査側楕円鏡１１１上の同じ位置に当たるようにその走査側楕円鏡に追従させて、平面鏡４００も調整を終えた位置から軸Ｒ３を回動中心にして回動させる。このときの、走査側楕円鏡１１１および平面鏡４００は、不図示のモータによって回動させる。このモータは共通のものであって、ギア比によって、平面鏡４００を、走査側楕円鏡１１１の回動速度（角速度）の１／２の回動速度（角速度）で回動させる。平面鏡４００と上記モータは、本発明にいう方向変更手段の一例に相当する。なお、走査側楕円鏡１１１を回動させるモータと平面鏡４００を回動させるモータとを別々に設け、両モータを電気的に制御して、走査側楕円鏡１１１を回動させるモータの角速度の１／２の角速度で平面鏡４００を回動させるモータを回転させるようにしてもよい。すなわち、走査側楕円鏡１１１と平面鏡４００は速度差をもって回動する。
【００８５】
また、図１１には、走査側楕円鏡１１１の反射領域とその楕円鏡１１１の第２焦点ｆ２との間に、水平方向走査用光学部材の一例としてポリゴンミラー６５１が示されている。走査側楕円鏡１１１の反射領域で反射された光は、このポリゴンミラー６５１によって水平方向に走査される。ポリゴンミラー６５１で走査された光は、スクリーン５５に照射される。なお、ポリゴンミラー６５１を省略し、走査側楕円鏡１１１によって水平方向の走査を行うようにして反射回数を減少させてもよいが、ポリゴンミラーを用いた方がスクリーンに映し出された画像の形は矩形に近くなる。
【００８６】
こうして、図１１に示すプロジェクタ６５では、大掛かりな駆動機構を必要とせずに、走査側楕円鏡１１１で垂直方向の走査を行い、ポリゴンミラー６５１で水平方向の走査を行って、スクリーン５５の上と下で画素の大きさが均一な画像が、そのスクリーン５５に表示される。
【００８７】
以上説明した図１１に示すプロジェクタ６５は、水平方向と垂直方向それぞれに複数個ずつ配列された画素によって構成された画像を表す画像データに基づいて画素に応じた光を、垂直方向に走査するとともに水平方向にも走査しながら照射するプロジェクタにおいて、光源ユニットと、前記光源ユニットから発せられた光に由来する光が集束する所定点と、所定の第１回転軸を中心にして楕円を回転させたときにできる楕円体の内周面の一部又は全部によって構成され該第１回転軸上に走査側第１焦点および走査側第２焦点を有し、該走査側第１焦点が前記所定点に一致し、該所定点を通過してきた光を反射する走査側楕円鏡と、前記所定点に設けられ該所定点の位置を回動中心にして回動することで前記走査側楕円鏡に対する向きを調整可能な、該所定点に集束する光を反射する反射部材と、前記画像データに基づいて画素に応じた光を水平方向に走査する水平方向走査機構と、前記走査側楕円鏡を前記走査側第１焦点を回動中心にして垂直方向に回動する垂直方向走査用回動機構と、前記反射部材を前記所定点の位置を回動中心にして、前記所定点を通過してきた光が回動する前記走査側楕円鏡上の同じ位置に当たるように、回動する該走査側楕円鏡と所定の速度差をもって回動する追従回動機構とを備えたことを特徴とするプロジェクタ。であるといえる。
【００８８】
また、より具体的にいえば、前記水平方向走査機構は、前記走査側楕円鏡を前記走査側第１焦点を回動中心にして水平方向に回動する機構であってもよいが、前記走査側楕円鏡上の前記位置と該走査側楕円鏡の走査側第２焦点との間に設けられた水平方向走査用光学部材であってもよい。
【００８９】
また、前記光源ユニットが、所定の第２回転軸を中心にして楕円を回転させたときにできる楕円体の内周面の一部又は全部によって構成され該第２回転軸上に光源側第１焦点および光源側第２焦点を有する光源側楕円鏡と、前記光源側第１焦点の位置に配置され前記光源側楕円鏡に向けて光を発する光源と備え、前記光源側楕円鏡は、前記光源側第２焦点が前記走査側第１焦点に一致するように配置されたものであってもよい。
【００９０】
また、前記反射部材が、平面鏡であってもよく、さらに、水平方向走査用光学部材が、ポリゴンミラーであってもよい。
【００９１】
また、前記垂直方向走査用回動機構は、前記走査側楕円鏡を所定の角速度で回動するものであり、前記追従回動機構は、前記反射部材を前記所定の角速度の１／２の角速度で回動するものであってもよい。
【００９２】
図１〜図３を用いて説明した光学ユニット１１，３１，４１はいずれも、平行光を出力するものであり、図４、図５および図１０を用いて説明した光源ユニット５１，６１，７１は、集束光を出力するものであったが、いずれの光学ユニットからも、整った光が出力される。ここに言う“整った光”とは、光学ユニットからの距離が異なっても、互いに平行な切断面によってできる断面形状が不変の平行光または集束光のことを意味する。背景技術の欄で説明した特許文献２に記載の光学ユニットでは、照射面積（断面積）を変えると断面形状が光学ユニットからの距離により不定になってしまうが、本実施形態におけるいずれの光学ユニット１１，３１，４１，５１，６１，７１も、光学ユニットからの距離が変わっても断面形状が変化しない光束（出力光）の断面積（太さ）を連続的に変えて出力することができる。なお、厳密にいえば、照射面積（断面積）を変えると光束（出力光）の断面形状が変化する。上述の“断面形状が変化しない”とは、照射面積（断面積）を変えていない間（照射面積一定の間）に光学ユニットからの距離を変えてどこで切っても断面形状は同じであるということを意味する。ただし、照射面積（断面積）を変えると光束（出力光）の断面形状が変化しても、断面形状はほぼ円形の場合が多いので実用上はさほど問題にはならない。
【００９３】
図１２は、本発明の光学ユニットの第６実施形態を示す図である。
【００９４】
図１２に示す光学ユニット８１は、図４に示す光学ユニット５１の、楕円鏡１１１と第２焦点ｆ２との間に、光学部材８１０を配置したものである。なお、この図１２では、スクリーンを図示省略してある。光学部材８１０は、凸レンズであり、ピンホール１１０を通過して楕円鏡１１１に向かう拡散光の光路を避けて、第１焦点ｆ１と第２焦点ｆ２との間で第２焦点ｆ２に対して接離自在なものである。すなわち、図１２に示す光学部材８１０は、図の左右方向に動かすことができる。図１２では、右側に移動した光学部材８１０を２点鎖線で示している。この光学部材８１０は、本来、第２焦点ｆ２に集束する楕円鏡１１１で反射された光を、第２焦点ｆ２よりも手前に集束させることができる。このように、光学部材８１０を第１焦点ｆ１と第２焦点ｆ２との間に設け、その間で光学部材８１０を移動させることで、固定設置されたスクリーンに表示される画像の画素の大きさを変更することができる。
【００９５】
また、光学部材８１０は、凸レンズに限らず、凹レンズ等の屈折部材であってもよい。光学部材８１０として焦点距離を調整した凹レンズを用いた場合には、楕円鏡１１１で反射された光を、第２焦点ｆ２よりも遠くに集束させることができる。
【００９６】
次に、光路補正部材について説明する。これまで説明してきた光源ユニット２１，２９では、集光部材２１２あるいは光源側楕円鏡２８２によって、ピンホール１１０に集束させるが、実際には、そのピンホール１１０に集束しきれない光が生じる。ここで説明する光路補正部材は、十分小さなピンホールを通った光のように、ピンホールを通った光の進路を補正する。
【００９７】
図１３は、光路補正部材の正面図であり、図１４は、図１３に示す光路補正部材のＡ−Ａ’断面図である。
【００９８】
図１３及び図１４に示す光路補正部材９１は、これまで説明してきた光学ユニットのピンホール１１０と光学ユニットの楕円鏡１１１との間に配置されるものである。
【００９９】
図１３及び図１４に示す光路補正部材９１は、内側反射鏡９１１、外側反射鏡９１２、中央レンズ９１３、および外周レンズ９１４を有する。内側反射鏡９１１は、入射口９１１ａと出射口９１１ｂを有する。なお、図１３では、出射口９１１ｂが紙面手前になっている。図１４に示すように、入射口９１１ａは、ピンホール１１０の位置に設けられたものである。また、入射口９１１ａと出射口９１１ｂの間に楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１が位置している。内側反射鏡９１１は、その入射口９１１ａからその出射口９１１ｂに向けて漸次拡径し、内周面９１１１が入射口９１１ａから入射した光を反射するともに外周面９１１２も光を反射するものである。
【０１００】
外側反射鏡９１２は、入射側開口９１２ａと出射側開口９１２ｂを有する。なお、図１３では、出射側開口９１２ｂが紙面手前になっている。外側反射鏡９１２の内周面９１２１は、内側反射鏡９１１の外周面９１１２とは間隔をあけてその外周面９１１２を取り囲むように配置されている。図１４に示すように、この内周面９１２１は、入射側開口９１２ａから出射側開口９１２ｂに向けて漸次拡径し、光を反射するものである。また、入射側開口９１２ａは、内周面９１２１と内側反射鏡９１１における入射口９１１ａとの間に位置する環状の開口である。一方、出射側開口９１２ｂは、内周面９１２１と内側反射鏡９１１における出射口９１１ｂとの間に位置する環状の開口である。
【０１０１】
中央レンズ９１３は、内側反射鏡９１１の出射口９１１ｂを覆う凹レンズである。一方、外周レンズ９１４は、外側反射鏡９１２の出射側開口９１２ｂを覆う凹レンズであり、中央レンズ９１３よりも焦点距離が短い。さらに外周レンズ９１４は、単に通常のレンズの外縁部のみを切り出しただけの単純な形状であっても一定の効果を得ることはできるが、内周部から外縁部に向かうにしたがって図１３の紙面手前の方向への傾きを持つシャンプーハット状（裾野状）とすることがより望ましい。すなわち、図１４に示すように、外周レンズ９１４は、外側に向かうほど入射側開口９１２ａから離れるように傾いて配置されたレンズである。
【０１０２】
図１４に示すピンホール１１０を面積が０に限りなく近い一点として見た場合に、光源２１１，２８１Ｒ，２８１Ｇ，２８１Ｂから発せられた拡散光をその一点に集束しようとしても、実際は、ある程度の面積をもった領域にしか光を集束させることができない。図１４には、その領域が“実際の集束領域”として示されており、その領域に含まれる、面積が０に限りなく近い第２ピンホール１１０’および第３ピンホール１１０’’も示されている。さらに、楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１を含む領域が“見かけ上の集束領域”として示されている。
【０１０３】
中央レンズ９１３である凹レンズは光を拡げる働きがあり、この中央レンズ９１３の作用によって図１４に示すピンホール１１０を通った光はあたかも焦点１１１０を通った光であるかのごとき進路を進み、楕円鏡１１１へと向かう。その楕円鏡１１１から見ると、集束領域の大きさはあたかも“実際の集束領域”よりも小さな“見かけ上の集束領域”の大きさに見える。そこで、この光路補正部材９１では、集束領域はこの“見かけ上の集束領域”になり、光源２１１，２８１Ｒ，２８１Ｇ，２８１Ｂから発せられた拡散光が集束する、面積が０に限りなく近い一点（理想的な集束点）に、楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１を一致させている。すなわち、実際には、面積の大きな集束領域を通ってきた光が、楕円鏡１１１から見て“見かけ上の集束領域”といった面積の小さな領域を通ってきたように見えるため、図１４に示す光路補正部材９１を用いることにより、“見かけ上の集束領域”を小さくすることができる。
【０１０４】
しかしながら、図１４に示す第２ピンホール１１０’や第３ピンホール１１０’’を通ってきた光はそのままでは“見かけ上の集束領域”に収まらない光である。図１４に示す光路補正部材９１では、これらの光の進路を外周レンズ９１４によって補正する。外周レンズ９１４は、レンズの厚さを選択することによりその焦点距離を調節してあり、光を屈折させて第２ピンホール１１０’や第３ピンホール１１０’’を通ってきた光が楕円鏡１１１から見てあたかもその楕円鏡１１１の第１焦点ｆ１からきた光であるかのように、光の進み方を変更する。
【０１０５】
図１４に示す光路補正部材９１では、“実際の集束領域”の内側の光（入射口９１１ａを通過する光）の集束点と、“実際の集束領域”の外側の光（入射側開口９１２ａを通過する光）の集束点とを一致させている。こうすることで、光路補正部材９１に入射した光の大部分は光路範囲１〜光路範囲３を進む光へと光路補正される。この結果、本来、楕円鏡１１１では、ピンホール１１０という１点を通った一部の光しか整った光として出力することができなかったが、この光路補正部材９１を配置することによって、内側反射鏡９１１の入射口９１１ａから入射した光、および外側反射鏡９１２の入射側開口９１２ａから入射した光の大部分を整った光として出力することができる。
【０１０６】
なお、中央レンズ９１３および外周レンズ９１４は、実際の集束領域の大きさや、光の集束する角度等の状況に応じて屈折の度合い（屈折率や形状）等について最適な設計を行うが、中央レンズ９１３または外周レンズ９１４のどちらか一方を省略してもよい。レンズを省略した方では、焦点距離無限大のレンズがあることと同等になる。さらに、中央レンズ９１３および外周レンズ９１４は、凸レンズであってもよい。
【０１０７】
最後に、本発明に関係することについて付記する。参考までに、かっこ内に、これまで説明した構成要素のうちの対応する構成要素に付した符号を示す。
【０１０８】
［付記１］
光源（２１１）から発せられた光に由来する平行光（Ｌ１４，Ｌ２４，Ｌ３４）を出力する平行光出力ユニット（１１）において、
前記光源（２１１）から発せられた光に由来する光（Ｌ１２，Ｌ２２，Ｌ３２）が集束する所定点（ｆ２）と、
入射した平行光が反射あるいは屈折して集束する集束点（ｆ３）が前記所定点（ｆ２）に一致し、該所定点（ｆ２）を通過してきた光を反射あるいは屈折させて平行光を生成する光学部材（１１２）と、
前記所定点（ｆ２）を通過して前記光学部材（１１２）に到達するまでの拡散光（Ｌ１３，Ｌ２３，Ｌ３３）の進む方向および該拡散光（Ｌ１３，Ｌ２３，Ｌ３３）の拡がる角度のうち少なくともいずれか一方を前記集束点（ｆ３）と前記所定点（ｆ２）を一致させた状態で変更する変更手段（１１３）とを有することを特徴とする平行光出力ユニット（１１）。
【０１０９】
［付記２］
また、図１に示す光学ユニット１１に、図４に示す楕円鏡１１１を回動する回動機構５１３を適用してもよい。すなわち、
前記光源（２１１）から発せられた光に由来する光を前記所定点（ｆ２）に集束する集光部材（１１１）を備え、
前記変更手段（１１３）が、前記集光部材（１１１）を前記所定点（ｆ２）を回動中心にして回動させる移動機構（５１３）であることを特徴とする付記１記載の平行光出力ユニット。
【０１１０】
［付記３］
さらに、図１３及び図１４に示す光路補正部材９１を、楕円鏡１１１の第２焦点ｆ２と放物面鏡１１２との間に配置してもよい。すなわち、
前記所定点（ｆ２）と前記光学部材（１１２）との間に光路補正部材（９１）を有するものであり、
前記光路補正部材（９１）が、
前記所定点（ｆ２）の位置に設けられた入射口（９１１ａ）から出射口（９１１ｂ）に向けて漸次拡径し、内周面（９１１１）が該入射口（９１１ａ）から入射した光を反射するともに外周面（９１１２）も光を反射し、該入射口（９１１ａ）と該出射口（９１１ｂ）の間に前記光学部材（１１２）の焦点が位置した内側反射鏡（９１１）と、
光を反射する内周面（９１２１）が前記内側反射鏡（９１１）の外周面（９１１２）とは間隔をあけて該外周面（９１１２）を取り囲むように配置され、該内周面（９１２１）と該内側反射鏡（９１１）における入射口（９１１ａ）との間に位置する入射側開口（９１２ａ）、および該内周面（９１２１）と該内側反射鏡（９１１）における出射口（９１１ｂ）との間に位置する出射側開口（９１２ｂ）を有し、該内周面（９１２１）が該入射側開口（９１２ａ）から該出射側開口（９１２ｂ）に向けて漸次拡径した外側反射鏡（９１２）と、
前記入射口（９１１ａ）および前記入射側開口（９１２ａ）から入射した光が、前記光学部材（１１２）から見て、該入射口（９１１ａ）および前記出射口（９１１ｂ）の間に集束していることになるように該光に作用するレンズ（９１３，９１４）とを備えたことを特徴とする付記１記載の平行光出力ユニット。
【０１１１】
［付記４］
光源から発せられた光に由来する光が集束する所定点と、
所定の回転軸を中心にして楕円を回転させたときにできる楕円体の内周面の一部又は全部によって構成され該回転軸上に第１焦点および第２焦点を有し、該第１焦点が前記所定点に一致し、該所定点を通過してきた光を反射する楕円鏡と、
前記第１焦点が前記所定点に一致した状態を保ったまま、前記所定点を通過してきた光が前記楕円鏡に当たる該楕円鏡上の位置を調整可能な調整手段とを備えたことを特徴とする光学ユニット。
【符号の説明】
【０１１２】
１１，３１，４１，５１，６１，７１，７５，８１    光学ユニット
１１１    楕円鏡
ｆ１    第１焦点
ｆ２    第２焦点
１１２    放物面鏡
１１３，３１３    移動機構
５１３    回動機構
２１，２９    光源ユニット
４００    平面鏡
６０，６５    プロジェクタ
５５    スクリーン
８１０    光学部材
９１    光路補正部材
【図１】
2011013627.tif 000003
【図２】
2011013627.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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2011013627.tif 000018
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